Устройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах

 

Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике. Целью изобретения является повышение точности измерений поляризационных характеристик ферромагнитных пленок. Цель достигается с помощью устройства, содержащего накопительную ловушку ультрахолодных нейтронов - (УХН), концы которой соединены изогнутым нейтроноводом, в разрыве которого устанавливается пленка. Ловушка снабжена детектором УХН. Внутри ловушки имеются два обоюдосторонних отражателя УХН, выполненных с возможностью перемещения вдали ловушки и снабженных устройствами их вывода из ловушки в крайних положениях интервала их возможного перемещения. Введение второго отражателя позволяет осуществить двукратное пропускание УХН через пленку в одном и том же направлении, оценить систематическую погрешность измерений и тем самым улучшить точности определения характеристик пленки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 Т 1 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1293679 (21) 4218669/31-25 (22) 30.03.87 (46) 07.05.89. Вюл. № 17 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Ю.В.Таран (53) 621.387.426(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1293679, кл. G 01 Т 1/32, 16.07.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНОК НА УЛЬТРАХОЛОДНЫХ

НЕЙТРОНАХ (57) Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике. Целью изобретения является повышение точности измерений поляризационных характеристик ферромагнитных пленок.

Изобретение относится к экспериментальной нейтронной физике и является дополнительным к устройству по авт. св. № 1293679.

Целью изобретения является повышение точности определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок (ФП) путем осуществления дополнительных измерений двухкратного пропускания УХН через пленку.

В устройство введен второй отражатель УХН и оба отражателя снабжены устройствами их вывода из ловушки.

Это позволяет выпускать УХН из ловушки на ФП в одном и том же направлении. Тогда можно осуществить измерения многократных пропусканий друго„„SU„„1478177 А 2

Цель достигается с помощью устройства, содержащего накопительную ловушку ультрахолодных нейтронов (УХН), концы которой соединены изогнутым нейтроноводом, в разрыве которого устанавливается планка. Ловушка снабжена детектором УХН. Внутри ловушки имеются два обоюдосторонних отражателя УХН, выполненных с возможностью перемещения вдали ловушки и снабженных устройствами их вывода из ловушки в крайних положениях интервала их возможного перемещения.

Введение второго отражателя позволяет осуществить двукратное пропускание УХН через пленку в одном и том

Cl же направлении, оценить систематическую погрешность измерений и тем самым улучшить точности определения характеристик пленки. 1 ил. го типа, получить добавочную информацию о характеристиках пленки, оценить из них систематические погрешности измерений и тем самым повысить точность определения поляризационных характеристик ФП.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит U-образный нейтроновод 1, спиновый флиппер 2, прямой нейтроновод 3, ферромагнитную пленку 4, детектор УХН 5, перепускную заслонку 6, отражатель 7 нейтронов, ловушку 8 нейтронов, входную заслонку 9, источник (канал) УХН 10 выходную заслонку 11, устройство 12 для вывода отражателя из ловушки.

1478177

Внутри ловушки 8 имеются два отражателя 7. Они могут перемещаться вдоль ловушки из одного крайнего положения в другое. В одном из крайних положений отражатель может выводиться из ловушки с помощью устройства

12. В середине прямого нейтроновода

3 имеется разрыв для установки ФП 4.

Устройство работает следующим образом.

УХН от источника 10 поступают в ловушку 8 при открытой входной заслонке 9. Остальные заслонки закрыты.

Один из отражателей 7 выведен из ловушки в соответствующем крайнем положении, а другой находится в ловушке в этом же крайнем положении.

Для определенности будем считать, что это — левое положение. После наполнения ловушки 8 заслонка 9 закрывается, а обе перепускные заслонки 6 открываются. УХН вытекают из ловушки 8 вправо в нейтроноводы

1 и 3 и проходят через пленку 4.

После открытия заслонок 6 приводится в движение отражатель 7, находящийся в ловушке. Он вытесняет из ловушки в нейтроновод оставшиеся более медленные УХН. По достижению правого крайнего положения отражатель останавливается.

Ловушка заполняется УХН, прошедшими через ФП..Далее имеется два режима работы устройства. Первый полностью совпадает с -режимом в основном изобретении. А именно, левая заслонка 6 закрывается. Нейтроновод очищается от

УХН с помощью поглотителей, установленных на внешних сторонах перепускных заслонок. Затем левая заслонка

6 открывается, отражатель 7 передвигается из правого в левое положение. Тем самым осуществляется второе перепускание УХН.. Таким же образом

:можно сделать третье перепускание.

ФП характеризуется четырьмя интегральными поляризационными параметрами: пропускание Т,, поляризующая P и анализирующая А способнос"

Il ти и S-фактор. Величины Т и S согласно теории не зависят от направле l»â€” ния пучка, Для характеристик Р<, А имеется такая зависимость, поэтому для различения этих величин по отно шению к направлению пучка будем их маркировать стрелкой Р, Р, А, А.

Согласно теории

P = А — е»

Р=А (2) Для определения Т, измеряется эффект однократного пропускания УХН через ФП (одно пропускание):

E =--=Т

1 I o t о

10 (3) где Т, 1 — счета детектора с выключенным и включенным флиппером 2.

Так как измерения Е можно сде2 лать, начиная с разных положений о1ражателя, то, маркируя стрелками направление перепускания, получим согласно теории

Š— = PA1 (S)

E — РА. (6)

35 С учетом (1) и (2) получим

P = Е

Э

А 1Е (7) (8) 40 Для определения величины S измеряется эффект трехкратного пропускания — »

Е = Е з—

+ PSA (9)

1 + А

Для извлечения величины S надо в (9) подставить (7) и (8) . Соответствующее выражение мы не выписываем, Таким образом, четыре интегральные

50 параметры Т,, Р, А, S определяются экспериментально.

В описании известного устройства показано как из них определяются дифференциальные поляризационные характеристики ФП.

Второй режим работы устройства связан с использованием второго отражателя. До заполнения ловушки нейгде I, I — счета детектора УХН 5 с выдвинутой из нейтроновода и вдвинутой в него ФП соответственно. Флип15 перы в этих измерениях не включаются.

Для определения P и А измеряется эффект двухкратного пропускания УХН через ФП (два перепускания):

I 2+ Т2Е (4)

2 Т2++ Х2

77 ческие погрешности измерений поляризационных характеристик ФП и, как следствие, повысить точность их определения.

Техническое преимущество предлагаемого устройства заключается в воэможности повышения точности определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок для УХН.

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель Б. Рахманов

Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова

Редактор В. Бугренкова

Подписное

Заказ 2361/47 Тираж 485

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям,и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðoä, ул. Гагарина, 101

5 14781 тронами, первый раз прошедшими пленку, этапы второго режима совпадают с первым. После заполнения ловушки во втором режиме закрываются обе

5 заслонки 6 (в первом режиме одна).

Отражатель, передвинувшийся в правое крайнее положение, выводится из ловушки, а второй отражатель, находящийся вне ловушки в левом положе-, 10 нии, вводится в нее. Затем, правая заслонка 6 открывается, отражатель 7 внутри ловушки передвигается из левого в правое положение. Тем самым осуществляется второе перепускание 15

УХН через пленку, но с той же стороны, что и первое

Таким образом, можно измерить два дополнительных эффекта двухкратного пропускания 20

Е = РА, (10)

Еа = РА. (11)

Согласно теории и в силу (1) и (2) получим

E Е,=. (12)

Проверка равенства (12) в эксперименте позволяет оценить систематиУстройство для определения поляризационных характеристик ферромагнитных пленок на ультрахолодных нейтронах по авт. св. и 1293679, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения пол яриз ационных харак теристик, внутрь ловушки введен второй обоюдосторонний отражатель нейтронов, выполненный с возможностью перемещения вдоль ловушки, каждый отражатель снабжен устройством для его вывода из ловушки в одном иэ крайних положений возможного интервала продольного перемещения.